Reading Micronutrienți și atomi ultra-reci de la Universitate - Cunoaștere - Stuttgarter Zeitung
O călătorie în lumea hrănirii strămoșilor noștri și inovații tehnice de la frigiderul cu laser: profesorii Hans Konrad Biesalski și Tilman Pfau oferă cititorilor Stuttgarter Zeitung o perspectivă asupra cercetării lor.
Stuttgart - Hans Konrad Biesalski poate spune povești incitante, chiar dacă devine destul de complicat. Specialistul nutrițional de la Hohenheim i-a dus pe cititori într-o călătorie fascinantă în trecut la universitatea cititorilor: Cum a influențat dieta evoluția umană? S-au bombardat speciile dispărute pe margine? Mersul în poziție verticală are legătură cu mâncarea, disponibilitatea mâncării? Biesalski, care conduce Institutul de Chimie Biologică și Științe Nutritive de la Universitatea din Hohenheim, a abordat istoria dezvoltării umane din perspectiva sa de expert în nutriție. „Motorul pentru evoluție a fost și este micronutrienții, vitaminele, mineralele și oligoelementele. Aceste componente ale alimentelor nu oferă energie și, prin urmare, nu vă umplu. De asemenea, nu există foamea de micronutrienți, dar sunt indispensabile ”, a explicat Biesalski. Lipsa acestuia duce la boli cronice și tulburări de dezvoltare.
Fizica dintre materie și lumină
Fizicianul Tilman Pfau a răpit publicul de la universitatea cititorului în lumea particulelor atomice și a temperaturilor extrem de scăzute. După titlul prelegerii sale, șeful celui de-al 5-lea Institut de Fizică de la Universitatea din Stuttgart a început cu întrebarea: De ce fizica are de fapt nevoie de atomi atât de reci? Răspunsul său: fizica vrea să „aibă acces la lumea cuantică”. El ne-a amintit că elementele centrale ale computerelor sunt din ce în ce mai mici. Această „evoluție a miniaturizării” ar întâmpina în mod natural o limită, și anume mărimea atomilor individuali. Acolo vă confruntați cu regulile fizicii cuantice și ar trebui să le înțelegeți.
În lumea familiară, fizicienii fac diferența între materie, care constă din particule, și lumină, care se propagă în unde și, prin urmare, nu poate fi localizată într-o locație fixă. În lumea cuantică este diferit: acolo lumina poate avea proprietăți ale particulelor. Particulele de lumină se numesc fotoni. În schimb, materia se poate comporta ca o undă și, prin urmare, poate avea o lungime de undă. Această lungime de undă este mai mică, cu atât este mai grea și mai rapidă o astfel de particulă. Lungimea de undă a unei persoane este foarte mică. „De aceea mă vedeți ca pe o particulă”, a spus Pfau.
Este diferit cu particulele atomice ușoare și lente. Fizicienii își pot studia proprietățile undei. Faptul că o particulă este lentă înseamnă că are o temperatură scăzută, deoarece „temperatura este mișcare”. Și așa se întâmplă că mulți fizicieni sunt curioși de atomii extrem de reci. Câteva grade Celsius sub zero nu sunt suficiente. Ar trebui să fie aproape de zero absolut la aproximativ minus 270 de grade Celsius; Fizicienii îl numesc zero Kelvin. Se poate realiza mult cu heliu lichid; cu trucuri puteți ajunge în regiunea unui milikelvin.
Dar dacă doriți să coborâți la o milionime de Kelvin (microkelvin), atunci trebuie să fie răcirea cu laser. Undele de materie sunt atunci la fel de mari ca undele de lumină; le puteți face vizibile. Cu o „răcire prin evaporare” din aval puteți ajunge chiar la nanokelvin. Trucul este în esență să trageți o particulă zburătoare cu un laser și să o încetiniți.
În această stare rece, valurile de materie se pot suprapune și pot forma interferențe, cum ar fi undele din apă care se întâlnesc și se amplifică parțial, se anulează parțial. Astfel de suprapuneri, a spus Pfau, sunt „baza tuturor inovațiilor care apar din mecanica cuantică” - de exemplu, computerul cuantic sau experimentele din institutul Pfau cu noi legături chimice între atomii exotici.